package com.dataStructures.tree;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 堆排序（利用二叉树）
 */
public class HeapSort {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建要给 10000000 个的随机的数组
		int[] arr = new int[10000000];
		for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
			arr[i] = (int) (Math.random() * 10000000); // 生成一个[0, 10000000) 数
		}
		System.out.println("排序前");
		Date data1 = new Date();
		SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
		String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
		System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);
		heapSort(arr);
		Date data2 = new Date();
		String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
		System.out.println("排序前的时间是=" + date2Str);
	}

	public static void heapSort(int[] arr) {
		int temp = 0;
		// 将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆
		for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
			adjustHeap(arr, i, arr.length);
		}
		// 将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素"沉"到数组末端;
		for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
			temp = arr[j];
			arr[j] = arr[0];
			arr[0] = temp;
			// 重新调整结构，使其满足堆定义，然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素，反复执行调整+交换 步骤，直到整个序列有序。
			adjustHeap(arr, 0, j);
		}
	}

	/**
	 * 将一个数组，调整成一个大顶堆
	 * 注：升序用大顶堆（根节点最大）；降序用小顶堆（根节点最小）
	 *
	 * @param arr    待调整的数组
	 * @param i      非叶子节点在数组中的索引
	 * @param length 要调整的元素数量（主键减少）
	 */
	public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) {
		int temp = arr[i];

		// k=i*2+1 代表 i 节点对应的左子节点
		// k=k*2+1 表示 左子节点的左子节点
		for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {
			// k+1 则表示右子节点; 判断左右节点大小
			if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) {
				// k 指向右子节点
				k++;
			}
			// 如果子结点大于父结点
			if (arr[k] > temp) {
				arr[i] = arr[k];
				i = k;
			} else {
				break;
			}
		}
		//当 for 循环结束后，我们已经将以 i 为父结点的树的最大值，放在了 最顶(局部)
		arr[i] = temp;// 将 temp 值放到调整后的位置
	}
}
